Основные положения. Химическое равновесие

Химическое равновесие

Состояние химического равновесия устанавливается в случае, когда реакция является обратимой.

Обратимыми называются реакции, продукты которых, взаимодействуя друг с другом, дают исходные вещества. Обратимость реакции обозначается знаком .

Рассмотрим закономерности, характерные для обратимых химических реакций на следующем примере:

При температуре около 500?С прямая и обратная реакции идут со значительными скоростями.

Если , то в системе устанавливается химическое равновесие.

Химическое равновесие – такое динамическое состояние системы, при котором скорости прямой и обратной реакций равны, поэтому концентрации всех веществ остаются неизменными.

- константа равновесия (отношение констант скоростей прямой и обратной реакций).

В общем случае для обратимой реакции, выражаемой уравнением:

выражение константы равновесия можно записать: .

В знаменателе – концентрации продуктов реакции. В числителе – концентрации исходных веществ.

Все концентрации в момент равновесия называются равновесными и выражаются в моль/л.

Константа равновесия изменяется с изменением температуры. При постоянной температуре константа равновесия не зависит ни от концентраций веществ, ни от объема.

Если реакция протекает в гетерогенной системе, то концентрации веществ, образующих твердую фазу, в уравнение не вводятся, т.е. скорость реакции в этом случае зависит только от величины поверхности соприкосновения фаз, но не зависит от массы твердой фазы.

Пример:

; ; ;

Таким образом, .

Когда реакция происходит в газовой среде, концентрации газов можно заменить парциальными давлениями.

Парциальным давлением называется часть общего давления смеси, приходящаяся на данный компонент.

Константа равновесия, выраженная через концентрации, обозначается Кс, а через давление – Кр.

Для уравнения:

(1),

где Р соответствует парциальному давлению.

Взаимосвязь между К_с и К_р определяется уравнением:

(2),

где Δn – происходящее в данной реакции изменение числа молекул газообразных веществ.

Дата добавления: 2014-01-07